命题逻辑等值演算
1 (零律)
由于该公式与1等值, 故它为重言式.
(2) ┐(p→q)∧r∧q
┐(┐p∨q)∧q∧r (蕴含等值式、交换律)
p∧(┐q∧q)∧r (德·摩根律、结合律)ﻫ p∧0∧r (矛盾律)ﻫ 0 (零律)
由于公式与0等值, 故它为矛盾式.
(3) (p→q)∧┐p
(┐p∨q)∧┐p (蕴含等值式)ﻫ ┐p (吸收律)
p∧┐q∧q∧r (┐内移)
0 (矛盾律和零律)
该公式的主析取范式为0, 故它为矛盾式, 00, 01, 10, 11全为成假赋值, 无成真赋值.
(3) (p→q)∧┐pﻫ (┐p∨q)∧┐p (消去→)
┐p∨(┐p∧q) (分配律、幂等律) 已为析取范式
(┐p∧┐q)∨(┐p∧q)
m0∨m1ﻫ 主析取范式中含2个极小项, 成真赋值为00和01.
(3)若A为重言式, 说明2n个赋值都是成真赋值, 因而主析取范式中含有2n个极小项.
(4)若A为矛盾式, 则A无成真赋值, 因而A的主析取范式不含任何极小项, 规定A的主析取范式为0, 而
不是1. 若是1, 则A 1, 这与A为矛盾式不是矛盾了吗?
(5)若A为矛盾式, 则A的2n个赋值都是成假赋值, 因而主合取范式应含有2n个极大项, 而不是1. 若为1,
(1) (p→q)→(┐q→┐p)ﻫ ┐(┐p∨q)∨(q∨┐p) (消去→)
(p∧┐q)∨┐p∨q (┐内移) (已为析取范式)ﻫ (p∧┐q)∨(┐p∧┐q)∨(┐p∧q)∨(┐p∧q)∨(p∧q) (*)ﻫ m2∨m0∨m1∨m1∨m3ﻫ m0∨m1∨m2∨m3(幂等律、排序)
(*)由┐p及q派生的极小项的过程如下:
(3)若A为重言式, 则A的主析取范式中含有2n个极小项.
该命题为真 该命题为假
(4)若A为矛盾式, 则A的主析取范式为1.
该命题为真 该命题为假
(5)若A为矛盾式, 则A的主合取范式为1.
该命题为真 该命题为假
(6)任何公式A都能等值地化为联结词集{∧、∨} 中的公式.
该命题为真 该命题为假
(7)任何公式A都能等值地化为联结词集{┐、→、∧}中的公式. ﻫ 该命题为真 该命题为假
由最后一步可知, 该公式既有成真赋值00和01, 又有成假赋值10和11, 故它为可满足式.
注意:等项演算的过程不是唯一的, 但重言式一定与1等值, 矛盾式一定与0等值. 而可满足式化简到
能观察出成真和成假赋值都存在即可.
题3分析:
求主析取范式可用真值表法, 也可以用等值演算法, 这里用等值演算法.
题4分析:
求公式的主合取范式一般可有三种方法:
(i) 真值表法;
(ii) 等值演算法;
(iii)用主析取范式求主合取范式.
这里用方法(iii), 其余两种方法留给读者.
2.
用等值演算法来判断下列公式的类型.
(1)(p→q)→(┐q→┐p)
(2)┐(p→q)∧r∧q
(3)(p→q)∧┐p
3.
用主析取范式法判断题2中3个公式的类型, 并求公式的成真赋值.
题2中三个公式如下:
(1)(p→q)→(┐q→┐p)
(2)┐(p→q)∧r∧q
(3)(p→q)∧┐p
4.
求题2中3个公式的主合取范式, 并求公式的成假赋值.
┐p ┐p∧(┐q∨q)
(┐p∧┐q)∨(┐p∧q)ﻫﻫ q (┐p∨p)∧q
(┐p∧q)∨(p∧q)
熟练之后, 以上过程可不写在演算过程中. 该公式中含n=2个命题变项, 它的主析取范式中含了22=4
个极小项, 故它为重言式, 00, 01, 10, 11全为成真赋值.
(2) ┐(p→q)∧r∧qﻫ ┐(┐p∨q)∧r∧q (消去→)
命题逻辑等值演算
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1.
设A与B均为含n个命题变项的公式, 判断下列命题是否为真?
(1)A B 当且仅当 A B是可满足式. ﻫ 该命题为真 该命题为假
(2)A B 当且仅当 A与B有相同的主析取范式. ﻫ 该命题为真 该命题为假
则A 1, A不就成了重言式了吗?
(6){∧、∨}不是联结词完备集. 因而, 有的公式不能等值地化为它中的公式. 例如:ﻫ p q ┐p∨q ┐(p∧┐q) ... 但无论如何不能只含联结词∧和∨.
(7){┐、→}是联结词完备集, 在它中再加一个联结词∧, 所得集合{┐、→、∧}也为完备集, 因而
任何公式A都能等值地化为联结词集{┐、→、∧}中的公式.
题2中三个公式如下:
(1)(p→q)→(┐q→┐p)
(2)┐(p→q)∧r∧q
(3)(p→q)∧┐p
ﻫﻫ
5.
已知命题公式A中含3个命题变项p, q, r, 并知道它的成真赋值分别为001, 010, 111, 求A的主析取范式和主合取范式.
6.
用等值演算法证明下面等值式.
(1)(┐p∨q)∧(p→r) p→(q∧r)
(5)若周去, 则赵、钱也同去
问该公司应选派哪些人出国?
例题分析
题1分析:
(1)A B 当且仅当 A B为重言式, 而不是可满足式.
(2)A B说明A与B有相同的成真赋值, 因而有相同的主析取范式;反之若A与B有相同的主析取范式,
说明它们有相同的成真赋值,当然也有相同的成假赋值. 因而A B为重言式,故A B.
(2)(p∧q)∨┐(┐p∨q) p
7.
求公式(p→┐q)∧r在以下各联结词完备集中与之等值的一个公式:
(1){┐,∧, ∨}
(2){┐,∧}
(3){┐,∨}
(4){┐, →}
(5){↑}Βιβλιοθήκη 8.用等值演算法求解下面问题.
某公司要从赵、钱、孙、李、周五名新毕业的大学生中选派一些人出国学习. 选派必须满足以下条件:ﻫ (1)若赵去, 则钱也去ﻫ (2)李、周中至少去一人ﻫ (3)钱、孙中去且仅去一人ﻫ (4)孙、李两人都去或都不去
题2分析:
(1) (p→q)→(┐q→┐p)ﻫ ┐(┐p∨q)∨(q∨┐p) (蕴涵等值式)ﻫ (p∧┐q)∨(┐p∨q) (德·摩根律、交换律)
((p∧┐q)∨┐p)∨q (结合律)
((p∨┐p)∧(┐q∨┐p))∨q (分配律)ﻫ (1∧(┐p∨┐q))∨q (排中律、交换律)
┐p∨(┐q∨q) (同一律、结合律)ﻫ ┐p∨1 (排中律)